[發明專利]一種六路合成超大功率高強度聚焦超聲射頻驅動系統

有效

• 申請號: 201810227614.1
• 申請日: 2018-03-14
• 公開（公告）號: CN108578915B
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發明（設計）人: 何愛軍;許聰聰;付思東;賴寧磊;晏張平;陳仿;唐堯;陸佳
• 申請（專利權）人: 南京海克醫療設備有限公司;南京大學
• 主分類號: A61N7/00
• 分類號: A61N7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種六路合成超大功率高強度聚焦超聲射頻驅動系統，其特征是包括一個系統控制臺、一個射頻控制單元、六個電源控制單元、六個射頻驅動單元以及六個風扇驅動單元；系統控制臺工作在應答方式，控制整個系統的工作狀態并顯示系統的各項特定參數；直流穩壓電源受電源控制單元的控制，輸出指定的電壓，驅動超聲換能器；射頻控制單元輸出射頻PWM信號，控制射頻驅動單元中的全橋驅動電路的通斷，進而控制超聲換能器的開關；系統工作過程中會產生較大的輸出功率，風扇控制單元通過采集全橋驅動電路上MOS管的溫度，動態調節驅動風扇的PWM波的占空比，提高整個系統的散熱能力，所有單元協同工作，驅動六片超聲換能器合成輸出大功率高強度聚焦超聲波束。

2.根據權利要求1所述的六路合成超大功率高強度聚焦超聲射頻驅動系統，其特征是整個驅動系統采用的是6路合成的方案，用6片換能器整合成1片，產生的超聲波束自聚焦，從而實現高強度聚焦超聲波。

3.根據權利要求1所述的六路合成超大功率高強度聚焦超聲射頻驅動系統，其特征是射頻控制單元采用ARM+FPGA的雙核架構控制整個系統的工作流程，兼具通信的方便性和控制的實時性。

4.根據權利要求1所述的六路合成超大功率高強度聚焦超聲射頻驅動系統，其特征是系統控制臺與射頻控制單元之間的通信為RS422總線，收發均為差分信號，抗干擾能力強，通信波特率高。

5.根據權利要求1所述的六路合成超大功率高強度聚焦超聲射頻驅動系統，其特征是射頻控制單元提供RS485總線，6路電源控制單元和6路風扇控制單元都掛在RS485總線上，射頻控制單元可通過RS485總線訪問各電源控制單元和風扇控制單元，對每個單元都可以實現遠程控制與狀態采集，并通過RS422總線上報驅動器的各種狀態，實現帶現場總線的智能化驅動器系統。

6.根據權利要求1所述的六路合成超大功率高強度聚焦超聲射頻驅動系統，其特征是6路射頻驅動單元產生的驅動信號的頻率和相對相位移均可以實現微調，以此達到最大的合成功率和最佳的合成效率。

7.根據權利要求1所述的六路合成超大功率高強度聚焦超聲射頻驅動系統，其特征是風扇控制單元采用DSPIC33EP32MC202作為主控芯片，以該芯片為主控的系統，可以在極其苛刻的高溫條件下正常工作；通過主控芯片內置的DSP核，可以實現從溫度采集到風扇轉速調節的閉環控制，并采集轉速信息，通過RS485總線上報給射頻控制單元。

8.根據權利要求1所述的六路合成超大功率高強度聚焦超聲射頻驅動系統，其特征是射頻控制單元除了提供射頻驅動單元的全橋驅動信號外，還直接集成了呼吸門控功能，聚焦激勵時安全性更高。

9.根據權利要求1所述的六路合成超大功率高強度聚焦超聲射頻驅動系統，其特征是系統的輸出功率由6路合成，單路功率可達600W，合成總功率可達3000W。